package com.c2b.algorithm.leetcode.base.backtracking;

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/**
 * <a href='https://leetcode.cn/problems/combination-sum/description/'>组合总和(Combination Sum)</a>
 * <p>给你一个 无重复元素 的整数数组 candidates 和一个目标整数 target ，找出 candidates 中可以使数字和为目标数 target 的 所有 不同组合 ，并以列表形式返回。你可以按 任意顺序 返回这些组合。</p>
 * <p>candidates 中的 同一个 数字可以 无限制重复被选取 。如果至少一个数字的被选数量不同，则两种组合是不同的。 </p>
 * <p>对于给定的输入，保证和为 target 的不同组合数少于 150 个。 </p>
 * <p>
 * <b>示例：</b>
 * <pre>
 * 示例 1：
 *
 *      输入：candidates = [2,3,6,7], target = 7
 *      输出：[[2,2,3],[7]]
 *      解释：
 *          2 和 3 可以形成一组候选，2 + 2 + 3 = 7 。注意 2 可以使用多次。
 *          7 也是一个候选， 7 = 7 。
 *          仅有这两种组合。
 *
 * 示例 2：
 *
 *      输入: candidates = [2,3,5], target = 8
 *      输出: [[2,2,2,2],[2,3,3],[3,5]]
 *
 * 示例 3：
 *
 *      输入: candidates = [2], target = 1
 *      输出: []
 * </pre>
 * </p>
 *
 * <p>
 * <b>提示：</b>
 *     <ul>
 *         <li>1 <= candidates.length <= 30</li>
 *         <li>2 <= candidates[i] <= 40</li>
 *         <li>candidates 的所有元素 互不相同</li>
 *         <li>1 <= target <= 40</li>
 *     </ul>
 * </p>
 *
 * @author c2b
 * @since 2023/10/26 16:41
 */
public class LC0039CombinationSum_M {
    static class Solution {
        public List<List<Integer>> combinationSum(int[] candidates, int target) {
            List<List<Integer>> retList = new ArrayList<>();
            Arrays.sort(candidates);
            search(candidates, 0, target, new ArrayDeque<>(), retList);
            return retList;
        }

        private void search(int[] candidates, int startPoint, int targetVal, Deque<Integer> path, List<List<Integer>> retList) {
            // 子集和等于 target 时，记录解
            if (targetVal == 0) {
                retList.add(new ArrayList<>(path));
                return;
            }
            // 剪枝二：从 start 开始遍历，避免生成重复子集
            for (int i = startPoint; i < candidates.length; i++) {
                // 剪枝一：若子集和超过 target ，则直接结束循环。这是因为数组已排序，后边元素更大，子集和一定超过 target
                if (targetVal - candidates[i] < 0) {
                    break;
                }
                // 尝试：做出选择，更新 target, start
                path.add(candidates[i]);
                //System.out.println("递归之前 => " + path + "，剩余 = " + (targetVal - candidates[i]));
                // 进行下一轮选择
                search(candidates, i, targetVal - candidates[i], path, retList);
                // 回退：撤销选择，恢复到之前的状态
                path.removeLast();
                //System.out.println("递归之后 => " + path);
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Solution solution = new Solution();
        for (List<Integer> integerList : solution.combinationSum(new int[]{2, 3, 6, 7}, 7)) {
            for (Integer integer : integerList) {
                System.out.print(integer + "  ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}
